大型灌区水资源系统优化配置与管理

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1、大型灌区水资源系统优化配置与管理　　摘要：在节水农业灌溉中，大型灌区的水资源系统优化配置是其非常重要的方面。本文针对大型灌区的水资源优化配置与管理，总结了我国大型灌区的水资源系统优化配置与管理的方法，并针对实际灌溉中存在的问题，提出改进的策略以及建议，并对大型灌区水资源系统优化与配置提出新的发展方向。关键词：大型灌区；水资源；系统优化配置；管理在农业灌溉技术中，灌区水资源优化与管理是非常重要的一个方面，在这其中，包括了输水渠系的优化，灌输制度设计的优化，作物种植比例的优化以及水库调度的优化等方面。通过对灌区水资源的优化，可以使得灌溉效益得到最大化的提升。在大型灌区之中，通常有许多独立的

2、管理对象，这就使得能够影响灌溉的因素更加复杂，才更要求对于水资源系统的优化配置，而对大型灌区水资源的优化配置，也是农业节水的重要方面之一。随着时代的进步和科技的不断发展，各种系统优化配置与管理的方法也被引入到我国的大型灌区水资源规划之中。1.水资源系统优化配置内容及其作用6一般来讲，所谓的水资源系统优化配置指通过工程措施，使得水资源的天然分布受到改变。如今，农业灌溉要求节流与开源并重，要在考虑到长远利益的前提下开发当前的最大利益了；采用可续的方法和理论，使得水资源能够在灌溉过程中得到统一的调配；在水资源系统优化配置过程中遵循公平性、有效性以及可持续性的原则。而对于特定的流域，则应利用系

3、统的优化技术，充分考虑水资源的演化过程中，分析水资源开发对于生活生态的影响，采取多种措施，通过合理的保障和维护，对水资源进行最优化的分配，使得其综合效益得到最大化的提升，保证水质与水量相统一。因此，水资源优化配置的目的，就是利用可持续发展资源来支撑国民经济的可持续发展，在保证资源、环境、经济等多方面协调发展的前提下，使得水资源的效益得到最大限度的发挥。水资源优化配置能够在对水资源的开发过程中，对水资源恶化、洪涝灾害等问题进行综合治理；协调上下流、流域与区域、近期与远期等多方面的关系。2.大型灌区水资源系统优化配置与管理研究的理论方法2.1常规方法6所谓的常规方法，就是将灌溉净效益年值最

4、大作为目标，建立非线性的规划模型，做出最优水量调配的计划安排。线性规划是一种静态规划，而非线性的规划则是用来解决约束条件中非线性方程的情况。经过多年的时间研究，这种模型在我国大型灌区渠系设计、作物比例设计以及水资源优化的实践中发挥了相当重要的作用，创造了十分可观的经济效益。2.2动态规划动态规划能够解决多个阶段的决策过程。在动态规划中，可以根据时间和空间的不同特点，将规划过程分为不同的阶段，并逐一求出其中最为优秀的决策。近年来，很多学着运用动态规划与其他规划方法结合的方法，解出了作物种植面积的比例问题。如今，动态规划更多的运用在作物优化灌溉制度当中，在限额灌溉的条件下，根据实验得到的模

5、型，以最大产量作为目标，采用动态规划的方法得出灌溉水量在作物各生育期中最佳分配方案。而模型中的系数，可以根据实验并采用多元回归的方法求得。结合计算机，很容易就可以得到各个阶段最佳的灌水次数以及灌水量的关系式；在此之后，与充分供水的情况进行对照，还能够得到作物各个阶段对缺水的敏感情况。利用动态规划的方法，能够为灌区和研究水量的优化调配，以及合理利用资源提供基础。2.3随机规划6我们知道，一个大型灌溉渠的灌溉规划中涉及到的因素是多种多样的。这其中包括灌溉区的自然特性、灌水的时间、施肥的时间以及可以利用的土地、机械和灌溉区域的管理水平等等。一般来讲，这些因素之间拥有相互的作用和影响，而这些相

6、互作用往往带有不确定性。对于这个系统的规划，确定性的方法并不能够良好的进行适用。因此，随机规划方法应运而生。随机规划是对系统进行风险决策的一种优化技术。如今，随机规划拥有三种模型，这三种模型分别是：概率规划，机遇约束规划以及随机规划。而要运用随机规划，就要根据实际情况建立随机模型，可以人工生成足够长度的未来可能出现的灌溉用水系列，来满足灌溉区域水资源长远规划的需要。除此之外，概率规划还在推算洪水时得到了良好的应用。2.4模糊优化基于模糊理论发展而来的就资源配置中不确定因素的方法就是所谓的模糊优化。在灌溉区域中运用模糊优化，首先要确定个方案对于模糊概念的从属程度，也就是所谓的优属度。优属

7、度最大的方案就会成为最佳的方案。在灌溉区域水资源优化配置单过程中，要确定作物的灌溉制度，由于作物生长期内的水分对于其的影响具有一定的模糊性，因此可以采用模糊优化的方式来进行设计。这种技术能够处理系统中的不确定因素，在大型灌溉区域的规划中有着非常高的运用价值。2.5模拟技术6随着计算机的普及和应用，如今模拟技术已经成为了又一项非常重要的方法。利用计算机进行数值模拟，可以不受到模型的限制，也不用寻求物理量的相似关系，可以有针对性的建立真实的模型。模